在青岛钢结构制作中,可从以下几个方面确保钢材的焊接性能:

焊接前的准备
1.材料选择与检验
合理选用钢材:根据工程需求和当地环境条件选择合适的钢材。青岛属于温带季风气候且受海洋影响大,空气湿度大、含盐分多,应优先选择耐候钢或对普通钢材做好防腐处理。如Q355B钢材强度高、综合性能优且焊接性较好,适用于大跨度桁架、高层建筑、桥梁等结构;对于焊接结构,钢材应具有碳当量的合格保证,碳当量宜控制在0.45%以下,超出该范围幅度越多,焊接性能变差程度越大。
严格检验材料:钢材进场时,必须附带炉批号、化学成分报告等“身份证明”,抽样检测比例从1%提升至3%,确保每一批次都符合质量要求。检查钢材表面质量,避免使用有明显气孔、裂纹等缺陷的钢材,这些缺陷会影响焊接接头的质量。
2.焊接材料的选择与管理
选择合适焊接材料:焊接用的焊条、焊丝和焊剂等应与主体金属强度相适应,并根据钢材的种类、厚度和焊接方法等合理选择。例如,对于Q235材质的钢材,手工弧焊可选用E4303焊条;对于Q345B材质,可采用E5015焊条。不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂。
妥善保管焊接材料:焊接材料应按各种物资管理制度严格管理,存放在干燥、通风的仓库内。焊条、焊剂等在使用前,应按其产品说明书及焊接工艺规定进行烘焙并记录。如焊条E4303烘干温度100 - 150℃,保温1小时;E5015烘干温度350 - 380℃,保温1小时,烘干的碱性焊条存放在110 - 120℃的恒温箱中,且E5015焊条暴露在空气中大于4小时需重新烘干,但只能烘干两次,应随用随取,使用时注意保持干燥。
3.焊工资格审查与培训
确保焊工持证上岗:焊工必须经培训考试合格并取得合格证书,持证焊工必须在其考试合格项目及认可范围内施焊。施工单位要定期组织焊工进行技能考核和复审,确保焊工的技术水平符合要求。
加强焊工培训:定期组织焊接技术交流会,分享最新的焊接技术和经验,提升焊工的整体素质和技能水平。培训内容应包括焊接操作技能、焊接工艺知识、质量控制要点和安全注意事项等。
4.焊接工艺评定与规程制定
进行焊接工艺评定:首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等应进行焊接工艺评定。通过焊接工艺评定,确定合适的焊接工艺参数和焊接方法,确保焊接接头的质量符合要求。
编制焊接工艺规程:根据工艺评定结果,编制详细的焊接工艺规程和工艺卡,明确焊接电流、电压、焊接速度、预热温度、层间温度等参数。施焊前要做好技术交底,使焊工熟悉焊接工艺要求。
5.焊接区域处理
清理焊接部位:施焊前应认真检查构件组装质量,对焊接部位进行清理,去除油污、铁锈、氧化皮等杂质,保证焊接区域的清洁。焊接表面应无油污、锈蚀物和涂层杂质等,以确保焊缝的质量。
预留禁涂区与涂刷保护涂料:现场焊缝两侧需预留100 - 150mm的禁涂区,并涂刷锌粉含量≥80%的临时保护涂料,为焊接创造洁净的环境。
6.设备与仪器检查
确保设备完好:用于焊接的设备和仪器必须完好可靠、性能良好,清渣工具齐全。定期对焊接设备进行检查、维护和保养,确保设备正常运行。
校准检测仪器:对焊接过程中的检测仪器,如焊缝探伤仪、硬度计等进行定期校准,确保检测数据的准确性。
焊接过程中的控制
1.规范焊接操作
严格按照工艺参数施焊:焊工在焊接过程中,应严格按照焊接工艺规程规定的参数进行操作,如焊接电流、电压、焊接速度等,不得随意更改。不同的焊接方法和钢材对工艺参数有不同要求,必须严格执行。
控制焊接顺序:合理的焊接顺序可以减少焊接应力和变形。应根据构件的结构和焊接要求,制定科学的焊接顺序,如采用对称焊接、分段退焊等方法。
注意焊接操作手法:焊工应掌握正确的焊接操作手法,如运条方式、焊条角度等,以保证焊缝的成型质量和焊接接头的性能。
2.控制焊接环境
温度与湿度控制:焊接环境的温度和湿度对焊接质量有显著影响。当环境温度低于 - 10℃时,钢材会变得“脆弱”,需要预热至150℃以上再焊接,层间温度还要控制在80 - 120℃。同时,应尽量保持焊接环境干燥,避免在雨天、雾天或湿度较大的环境下进行焊接。如果湿度超过规定范围,应采取有效的除湿措施。
风速与防护:焊接时应避免在强风环境下作业,风速过大可能会吹散保护气体,影响焊接质量。如果在室外焊接,应搭建防风棚,以降低风速对焊接的影响。
3.质量监控与问题处理
实时监测焊接质量:在焊接过程中,可采用无损检测(NDT)等先进技术手段,如超声波探伤、射线探伤等,对焊接接头进行实时监测和评估,及时发现焊接缺陷。
及时处理焊接缺陷:如果焊缝中出现直径>0.5mm的气孔等缺陷,必须立即返修,但同一位置最多只能修复2次,反复施焊会让钢材性能下降。对于发现的焊接缺陷,应及时分析原因,并采取有效的处理措施,确保焊接质量符合要求。
焊接后的处理与检验
1.焊后处理
清理焊缝表面:焊接完成后,应及时清理焊缝表面的熔渣、飞溅物等杂质,使焊缝表面平整、光滑。
进行热处理(必要时):对于一些重要的焊接结构,根据钢材的特性和焊接工艺要求,可能需要进行焊后热处理,如消氢处理、回火处理等,以消除焊接残余应力,改善焊接接头的性能。
2.质量检验
外观检查:检查焊缝的外观质量,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷,焊缝的尺寸和形状应符合施工图和《钢结构工程施工验收规范》的要求。
无损检测:采用超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤等无损检测方法,对焊接接头进行内部缺陷检测,确保焊接接头内部质量符合要求。一级焊缝需100%进行超声波探伤,还可引入相控阵检测技术,精准捕捉细微缺陷。
力学性能检验:对焊接接头进行力学性能检验,如拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等,验证焊接接头的强度、韧性等性能指标是否符合设计和规范要求。
3.资料整理与归档
整理焊接资料:将焊接过程中的各项资料进行整理,如焊接工艺评定报告、焊接质量检验报告、焊工合格证、焊接记录等,确保资料的完整性和准确性。
归档保存:将整理好的焊接资料进行归档保存,以便日后查阅和追溯,同时也为工程质量验收和评估提供依据。




